一种高强度沥青混凝土用改性剂及其制备与应用制造技术

本发明专利技术提供了一种高强度沥青混凝土用改性剂及其制备与应用，所述高强度沥青混凝土用改性剂由甲组份与乙组份组成，其中甲组份与乙组份的质量比为1：0.1～0.3；所述甲组份由以下重量份百分比的原料组成：水性环氧树脂乳液90～96％、纳米氧化铝2～6％、中空介孔二氧化硅微球1.5～5％、硅烷偶联剂0.1～0.3％；所述乙组份由以下重量百分比的原料组成：水性环氧固化剂70～85％、去离子水15～30％；本发明专利技术所制备得到的改性剂可于沥青混凝土中形成稳定的交联空间网状结构，改善了沥青混凝土的结构受力状态，可有效提高沥青混凝土的强度、稳定性、抗车辙、抗裂性等。

A modifier for high strength asphalt concrete and its preparation and Application

The invention provides a modifier for high strength asphalt concrete, as well as its preparation and application. The modifier for high strength asphalt concrete consists of part a and part B, in which the mass ratio of part a to component B is 1:0.1 to 0.3, and the first component is composed of the following weight ratio of raw material: waterborne epoxy resin milk The liquid 90 ~ 96%, nano alumina 2 ~ 6%, hollow mesoporous silica microspheres 1.5 to 5%, and silane coupling agents 0.1 to 0.3%, which are composed of the following weight percentages: waterborne epoxy curing agent 70 ~ 85%, deionized water 15 ~ 30%; the modifier prepared by this invention can be formed in asphalt concrete. The stable cross-linked space network structure improves the stress state of the asphalt concrete structure, and can effectively improve the strength, stability, rutting resistance and crack resistance of the asphalt concrete.

【技术实现步骤摘要】
一种高强度沥青混凝土用改性剂及其制备与应用
本专利技术涉及沥青混凝土
，具体涉及一种高强度沥青混凝土用改性剂及其制备与应用。
技术介绍
随着公路交通事业的发展，交通量日益增长、大型化车辆，重载、超载车辆比例逐步增加，对路面的要求越来越高。我国地域广阔，气候差异性较大，普通沥青已经难以满足道路的使用要求，炎热季节沥青路面在车辆荷载作用下形成的车辙、推移的永久性变形，冬季低温开裂和半刚性基层开裂的反射性裂缝，在雨季及春融季节形成的坑槽、松散等水损害破坏在新建道路时有发生。为了解决这一问题，最常见的方法一是将常规基质沥青进行改性，通常是加入高分子类聚合物改性剂(如PE、SBS、EVA)，有时为了达到其它性能要求会添加很多辅助助剂(如抗剥落剂，渗透剂)等。水性环氧树脂作为一种热固性的水性材料，会随着时间的增长其强度逐渐增加，它是通过一系列的化学和物理方法将环氧树脂水性化，降低环氧树脂的粘度，其几乎不含有机挥发物(VOC)或者VOC含量极低，对环境的污染很小，具有广阔的应用前景。水性环氧树脂乳液作为一种乳化沥青改性剂，具有优良的物化性能，能明显改善沥青混凝土的路用性能。申请号为201210089357.2的中国专利公开了“一种水性环氧树脂改性的乳化沥青及其制备和应用”，其制备工艺复杂且需要有机溶剂，不利于安全生产，且会对环境造成一定的污染。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高强度沥青混凝土用改性剂及其制备与应用，所述改性剂可于沥青混凝土中形成稳定的交联空间网状结构，改善了沥青混凝土的结构受力状态，可有效提高沥青混凝土的强度、稳定性、抗车辙、抗裂性等。为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种高强度沥青混凝土用改性剂，由甲组份与乙组份组成，其中甲组份与乙组份的质量比为1：0.1～0.3；所述甲组份由以下重量份百分比的原料组成：水性环氧树脂乳液90～96％、纳米氧化铝2～6％、中空介孔二氧化硅微球1.5～5％、硅烷偶联剂0.1～0.3％；所述乙组份由以下重量百分比的原料组成：水性环氧固化剂70～85％、去离子水15～30％。其中，水性环氧树脂乳液为浙江安邦的AB-EP-20或瀚森化工有限公司的3520-WY-55。优选地，所述甲组份与乙组份的质量比为1：0.17。优选地，所述甲组份由以下重量份百分比的原料组成：水性环氧树脂乳液92.8％、硅烷偶联剂改性纳米氧化铝3.7％、中空介孔二氧化硅微球3.3％、硅烷偶联剂0.2％。优选地，所述水性环氧固化剂为三乙烯四胺、二乙烯三胺、四乙烯五胺中的至少一种。优选地，所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570中的至少一种。上述高强度沥青混凝土用改性剂的制备方法，包括以下步骤：(1)制备甲组份：按配方比称取水性环氧树脂乳液、纳米氧化铝、中空介孔二氧化硅微球、硅烷偶联剂，再将上述原料均转移至分散桶内，边搅拌边超声分散30～50min，包装；(2)制备乙组份：按配方比称取水性环氧固化剂和去离子水，搅拌混合均匀，包装；(3)调配：对沥青混凝土进行改性时，依照甲组份与乙组份的质量比向调配桶内倒入甲组份与乙组份，搅拌均匀后进行使用。将本专利技术高强度沥青混凝土用改性剂应用于沥青混凝土中，所述高强度沥青混凝土用改性剂在沥青混凝土中的加入量为2.8～4.6％。本专利技术的有益效果是：本专利技术使用环氧树脂协同硅烷偶联剂改性纳米氧化铝、中空介孔二氧化硅微球对沥青混凝土进行改性，可于沥青混凝土中形成稳定的交联空间网状结构，改善了沥青混凝土的结构受力状态，可有效提高沥青混凝土的强度、稳定性、抗车辙、抗裂性等。其中纳米氧化铝粒径小，比表面积大，其可以与环氧树脂充分地吸附、键合，增强了粒子与沥青混凝土的界面粘合，有利于应力传递，因此可承担一定的载荷，可对沥青混凝土增强增韧。加入硅烷偶联剂可使纳米氧化铝与环氧树脂、沥青混凝土的界面结合性更强，可使沥青混凝土的稳定度、抗拉强度、抗车辙、抗裂性得到显著提高。而中空介孔二氧化硅微球具有较高的比表面以及较好的分散性，其独特的中空内腔与介孔壳层特性，可对沥青中的蜡成分进行吸附，且吸附量大，可有效提高沥青混凝土的高温稳定性。同时中空介孔二氧化硅微球可使环氧树脂低聚物通过介孔孔道引入到中空内腔中，限制了聚合物分子链及链段的运动，提高了界面相容性。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：一种高强度沥青混凝土用改性剂，由甲组份与乙组份组成，其中甲组份与乙组份的质量比为1：0.17；甲组份由以下重量份百分比的原料组成：水性环氧树脂乳液92.8％、硅烷偶联剂改性纳米氧化铝3.7％、中空介孔二氧化硅微球3.3％、硅烷偶联剂KH5600.2％。其中，水性环氧树脂乳液为浙江安邦的AB-EP-20。乙组份由以下重量百分比的原料组成：四乙烯五胺80％、去离子水20％。上述高强度沥青混凝土用改性剂的制备方法，包括以下步骤：(1)制备甲组份：按配方比称取水性环氧树脂乳液、纳米氧化铝、中空介孔二氧化硅微球、硅烷偶联剂KH560，再将上述原料均转移至分散桶内，边搅拌边超声分散50min，包装；(2)制备乙组份：按配方比称取四乙烯五胺和去离子水，搅拌混合均匀，包装；(3)调配：对沥青混凝土进行改性时，依照甲组份与乙组份的质量比向调配桶内倒入甲组份与乙组份，搅拌均匀后进行使用。实施例2：一种高强度沥青混凝土用改性剂，由甲组份与乙组份组成，其中甲组份与乙组份的质量比为1：0.3；甲组份由以下重量份百分比的原料组成：水性环氧树脂乳液96％、纳米氧化铝2％、中空介孔二氧化硅微球1.9％、硅烷偶联剂KH5600.1％；其中，水性环氧树脂乳液为浙江安邦的AB-EP-20。乙组份由以下重量百分比的原料组成：二乙烯三胺85％、去离子水15％。上述高强度沥青混凝土用改性剂的制备方法，包括以下步骤：(1)制备甲组份：按配方比称取水性环氧树脂乳液、纳米氧化铝、中空介孔二氧化硅微球、硅烷偶联剂KH560，再将上述原料均转移至分散桶内，边搅拌边超声分散30min，包装；(2)制备乙组份：按配方比称取二乙烯三胺和去离子水，搅拌混合均匀，包装；(3)调配：对沥青混凝土进行改性时，依照甲组份与乙组份的质量比向调配桶内倒入甲组份与乙组份，搅拌均匀后进行使用。实施例3：一种高强度沥青混凝土用改性剂，由甲组份与乙组份组成，其中甲组份与乙组份的质量比为1：0.1；甲组份由以下重量份百分比的原料组成：水性环氧树脂乳液90％、纳米氧化铝4.8％、中空介孔二氧化硅微球5％、硅烷偶联剂KH5500.2％；其中，水性环氧树脂乳液为或瀚森化工有限公司的3520-WY-55。乙组份由以下重量百分比的原料组成：为三乙烯四胺70％、去离子水30％。上述高强度沥青混凝土用改性剂的制备方法同实施例1。实施例4：一种高强度沥青混凝土用改性剂，由甲组份与乙组份组成，其中甲组份与乙组份的质量比为1：0.25；甲组份由以下重量份百分比的原料组成：水性环氧树脂乳液92.2％本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度沥青混凝土用改性剂，其特征在于，由甲组份与乙组份组成，其中甲组份与乙组份的质量比为1：0.1～0.3；所述甲组份由以下重量份百分比的原料组成：水性环氧树脂乳液90～96％、纳米氧化铝2～6％、中空介孔二氧化硅微球1.5～5％、硅烷偶联剂0.1～0.3％；所述乙组份由以下重量百分比的原料组成：水性环氧固化剂70～85％、去离子水15～30％。

【技术特征摘要】
1.一种高强度沥青混凝土用改性剂，其特征在于，由甲组份与乙组份组成，其中甲组份与乙组份的质量比为1：0.1～0.3；所述甲组份由以下重量份百分比的原料组成：水性环氧树脂乳液90～96％、纳米氧化铝2～6％、中空介孔二氧化硅微球1.5～5％、硅烷偶联剂0.1～0.3％；所述乙组份由以下重量百分比的原料组成：水性环氧固化剂70～85％、去离子水15～30％。2.根据权利要求1所述的高强度沥青混凝土用改性剂，其特征在于，所述甲组份与乙组份的质量比为1：0.17。3.根据权利要求1所述的高强度沥青混凝土用改性剂，其特征在于，所述甲组份由以下重量份百分比的原料组成：水性环氧树脂乳液92.8％、硅烷偶联剂改性纳米氧化铝3.7％、中空介孔二氧化硅微球3.3％、硅烷偶联剂0.2％。4.根据权利要求1所述的高强度沥青混凝土用改性剂，其特征在于，所述水性环氧固化剂为三乙烯四胺、二乙烯三胺、...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄龙，许召圣，梁正，孟祥银，
申请(专利权)人：和县祥龙沥青混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34